一种无相位调制结构的相位型SPR传感系统及应用的制作方法

文档序号:21195805发布日期:2020-06-23 18:44阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种无相位调制结构的相位型spr传感系统,其特征在于:包括入射角调节装置、spr传感模块、分光片、偏振片、成像镜头、ccd;

扩束光激发spr传感模块产生spr现象,出射光携带有相位信息,经两个分光片被分解为三路,三个光路分别经偏振片、成像镜头后,由ccd检测p偏振光、s偏振光及其45°偏振干涉光强。角度调节装置根据出射p光光强来调节入射角至使p光光强最小值的spr角,之后根据三个ccd检测到的光强提取相位信息。

2.根据权利要求1所述的一种无相位调制结构的相位型spr传感系统,其特征在于:所述的spr传感模块包括spr传感芯片和等腰直角棱镜。

3.根据权利要求1所述的一种无相位调制结构的相位型spr传感系统,其特征在于:所述的角度调节装置包括两个直角棱镜和旋转台,其中一个直角棱镜耦合有spr传感芯片组成spr传感模块,两个直角棱镜组合成平行四边形结构;传感芯片的中轴线位于旋转台的旋转中心。

4.根据权利要求1所述的一种无相位调制结构的相位型spr传感系统,其特征在于:出射光路被两个分光片分解为三路,三路光路由三组相同的成像镜头和ccd对spr传感芯片进行成像,成像镜头和ccd之间放置偏振片,通过控制三路偏振片的角度使得三个光路分别为检测p光的光路、检测s光的光路和检测其偏振干涉光强。

5.一种根据权利要求1所述的一种无相位调制结构的相位型spr传感系统的应用方法,其特征在于:

角度调节装置通过出射光路中检测到的p光光强的大小来调节入射角,直至满足p光光强达到最小值;

出射光路的三个分光路分别检测p光、s光及其45°偏振干涉光强后,分别计算反射率kp、ks和ki,定义的比值相位ψ计算公式为:

通过比值相位ψ代替相位对折射率进行传感。

6.根据权利要求5所述的应用方法,其特征在于:通过采用已知折射率的物质对传感系统进行标定或者仿真得到ψ为折射率的单调函数的区间。


技术总结
本发明公开了一种无相位调制结构的相位型SPR传感系统及应用。所述的相位型SPR传感系统,包括入射角调节装置、SPR传感模块、分光片、偏振片、成像镜头、CCD;扩束光激发SPR传感模块产生SPR现象,出射光携带有相位信息,经两个分光片被分解为三路,三个光路分别经偏振片、成像镜头后,由CCD检测p偏振光、s偏振光及其45°偏振干涉光强。角度调节装置根据出射p光光强来调节入射角至使p光光强最小值的SPR角,之后根据三个CCD检测到的光强提取相位信息。本发明采取入射角调节装置提高了相位型SPR传感器的角分辨率,同时基于偏振干涉法分别检测两种偏振光及其偏振干涉光强来提取相位信息,具有结构简单,稳定性、高造价低的特点。

技术研发人员:何赛灵;王怡沁;刘振超
受保护的技术使用者:浙江大学
技术研发日:2020.02.25
技术公布日:2020.06.23
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